بهره برداری بهینه از سیستم تامین آب-انرژی یک ریزشبکه جزیره ای با چند حامل انرژی با هدف ارتقاء تاب آوری در مقابل حملات سایبری

ریزشبکه های دارای چندین حامل انرژی با تکیه بر امکانات تبدیل انرژی، ساختاری انعطاف پذیر و بسیار کارامد را برای تامین انرژی مصرفی و آب آشامیدنی فراهم می کنند. افزایش تقاضا برای مصرف انرژی به همراه کمبود آب آشامیدنی، از مسائل چالش برانگیز در زندگی امروزی به حساب می آیند. ازآنجاکه زیرساخت های تامین آب آشامیدنی برای بهره برداری به انرژی الکتریکی قابل توجهی نیاز دارند، این امر منجر به ایجاد وابستگی بین سیستم­های تامین آب و انرژی می شود. در این مقاله، یک رویکرد مدیریت بهینه آب-انرژی یکپارچه برای یک ریزشبکه جزیره ای شده به منظور تامین تقاضاهای الکتریکی، گرمایش، سرمایش و آب آشامیدنی، با صرف کمترین هزینه ممکن، پیشنهاد شده است. ریزشبکه پیشنهادی به منابع تولید هم زمان برق و گرمایش، چیلر جذبی، بویلرهای الکتریکی و گازی، توربین بادی، واحد آب شیرین کن و انواع سیستم های ذخیره­ساز انرژی مجهز است. تابع هدف به صورت یک مسئله برنامه­ریزی صحیح خطی آمیخته با اعداد صحیح بیان می­شود. مدل سازی عدم قطعیت های مربوط به تقاضاهای انرژی و توان تولیدی توربین های بادی نیز بر اساس برنامه ریزی تصادفی مبتنی بر سناریو می­باشد. همچنین به منظور در نظر گرفتن حملات سایبری به توربین های بادی در مدل برنامه ریزی پیشنهادی، از تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی استفاده می شود که بهره­بردار را قادر می­سازد با متحمل شدن یک هزینه قابل قبول، برنامه ریزی تامین انرژی و آب آشامیدنی را در برابر حملات سایبری به توربین های بادی، استوار سازد. در نظر گرفتن نقش حامل­های انرژی به غیراز برق و آب به همراه استفاده از مفهوم تاب­آوری در بهره­برداری بهینه از سیستم تامین آب-انرژی در یک ریزشبکه جزیره­ای، از نوآوری­های مدل پیشنهاد شده هستند. در پایان نتایج عددی نشان می دهند که بهره بردار می تواند اثر حملات سایبری بر هزینه بهره­برداری را بدون حضور سیستم های ذخیره­ساز آب-انرژی به میزان ۱/۵ درصد و در حضور این منابع به میزان ۱۰ درصد کاهش دهد که منجر به افزایش تاب آوری سیستم در برابر چنین حملاتی خواهد شد.

کلیدواژه ها:

ریزشبکه جزیره ای ، مدیریت آب-انرژی ، سیستم های ذخیره ساز انرژی ، سیستم های چندحامل انرژی ، واحد آب شیرین کن